Kvant kompüterləri bəzi optimallaşdırma və məlumat emalı problemlərini həll etmək potensialına malikdir ki, bunlar klassik kompüterlər tərəfindən həll edilə bilmir. İndiyə qədər inkişaf etdirilmiş ən perspektivli kvant hesablama platformalarının bir çoxu superkeçirici kubitlərə əsaslanır. Bunlar superkeçirici materiallardan hazırlanmış kiçik dövrələrdir. Bu platformalar yaxşı performans göstərsə də, əksər superkeçirici kvant prosessorları hələ də genişlənmə və tətbiq problemlərini məhdudlaşdıran əhəmiyyətli çatışmazlıqlara malikdir. Bu çatışmazlıqlar arasında tezlik sıxlığı (yəni rezonans tezlikləri üst-üstə düşən bir neçə kubit arasında yaranan müdaxilə) və bir neçə kubitin idarə olunması və ya ölçülməsi ilə bağlı çətinliklər var. Bu məhdudiyyətləri aradan qaldırmaq üçün bəzi fiziklər və mühəndislər paylanmış kvant hesablama adlanan bir yanaşmanı araşdırırlar. Bu, bir neçə kiçik prosessorun bir böyük sistem kimi əlaqələndirilməsini ehtiva edir. Bunun üçün dolaşıq qapıların yaradılması tələb olunur. Bu, eyni anda iki və ya daha çox kubit üzərində təsir göstərən və onları dolaşıqlıq (kvant mexanikasının bir effekti) vasitəsilə birləşdirən əmrlərdir. Pekin Kvant İnformasiya Elmləri Akademiyası və Çin Elmlər Akademiyasının tədqiqatçıları yaxınlarda uzaq superkeçirici kvant prosessorları arasında yüksək dəqiqlikli dolaşıq qapılar yaratmaq üçün yeni bir yanaşma təqdim etdilər. "Physical Review Letters" jurnalında dərc olunan bir məqalədə, 30 sm məsafədə yerləşən iki prosessor arasında yüksək dəqiqlikli dolaşıq qapılar yaratdıqlarını bildirdilər. "Bu iş keçən il Dr. Fei Yan (məqalənin həmmüəlliflərindən biri) tərəfindən verilən bir sualdan ilham aldı," deyə məqalənin həmmüəllifi Wen-Gang Zhang Phys.org-a bildirib. "O soruşdu: 'Uzaq kvant çipləri arasında iki kubitlik dolaşıq qapı yarada bilərikmi?' "Məqalədə qeyd edildiyi kimi, kvant çipləri arasında uzaq əlaqələrin əvvəllər nümayiş etdirildiyi məlumdur. Lakin bu tətbiqlər həmişə kvant hal köçürülməsinə (QST) əsaslanırdı ki, bu da dairə əsaslı kvant hesablama üçün uyğun deyil. Başqa sözlə, QST birbaşa ümumi kvant hesablama üçün imkan yaratmır." Komandanın son tədqiqatının əsas məqsədi, uzaq kvant çipləri arasında dolaşıq qapıların reallaşdırılması üçün QST-yə əsaslanan yanaşmaların məhdudiyyətlərini aradan qaldırmaq idi. Tədqiqatçılar CNOT və CZ kimi iki məşhur iki kubitlik dolaşıq qapını reallaşdırmağa nail oldular. "Biz iki kubitlik dolaşıq qapıları (mükəmməl dolaşdırıcı) çarpaz rezonans effektindən istifadə edərək reallaşdırdıq," Zhang izah etdi. "Bu effekt superkeçirici kubitlər arasında dolaşıq qapılar yaratmaq üçün geniş istifadə olunur. Həmin hallarda kubitlər arasında kondensatorlar vasitəsilə əlaqə qurulur. Bizim ideyamız odur ki, xətti harmonik osilator da iki kubiti birləşdirmək üçün istifadə edilə bilər və uzun mikrodalğalı kabel mikrodalğalı bir boşluq kimi qəbul edilə bilər." Tədqiqat zamanı tədqiqatçılar uzaq kubitləri birləşdirmək üçün mikrodalğalı kabeldən istifadə imkanlarını araşdırdılar. Daha sonra istədikləri dolaşıq qapıları reallaşdırmaq üçün 'çarpaz effekt' adlanan bir təsirə əsaslandılar. "Bu iş, belə yüksək dəqiqlikli fərqli kvant çipləri arasında birbaşa iki kubitlik qapının ilk nümayişini təmsil edir," Zhang bildirib. "Xüsusilə, protokol olduqca sadədir və əlavə kubitlər və ya idarəetmə xətləri tələb etmir. Bu, paylanmış kvant hesablama üçün vacib bir tikinti bloku olacaq." Zhang və həmkarlarının bu yaxınlardakı işi universal və paylanmış kvant informasiya emalı üçün yeni perspektivlər aça bilər. Gələcəkdə bu tədqiqatın bir hissəsi olaraq istifadə edilən metodlar eyni kvant çipində kubitləri birləşdirmək üçün də istifadə edilə bilər. Bu da kvant LDPC səhv düzəltmə kodlarının tətbiqini asanlaşdıra bilər (yəni, kvant kompüterlərinin etdiyi səhvləri aşkar etmək və düzəltmək üçün nəzərdə tutulmuş kodlar). "İndiyə qədər iki uzaq çip arasında iki kubitlik dolaşıq qapının sadə bir nümayişini reallaşdırdıq," Zhang əlavə etdi. "Gələcəkdə təxminən 100 kubit ehtiva edən daha böyük çiplər istehsal etməyi və onları bir-biri ilə dolaşdıraraq paylanmış kvant hesablama məqsədinə çatmağı planlaşdırırıq. Həmçinin, mikrodalğalı kabel çipə simlə bağlanır. Biz onu plug-in və işlək etmək istəyirik ki, bütün sistemi soyuducu cihazdan çıxartmadan çiplərdən birini əvəz edə bilək."